Устройство для регулирования скорости тяговых двигателей постоянного тока (его варианты) Советский патент 1984 года по МПК B60L15/08 

2. Устройство для регулирования скорости тяговых двигателей постоянного тока, содержащее коммутирующие тиристоры, соединенные по мостовой схеме с коммутирующим конденсатором в диагонали, главные тиристоры, включенные в одну и другую параллельные цепи, каждая-из которых состоит из последовательно соединенных обмоток якорей и возбуждения тяговых двигателей, подключенных через контактор к одной из клемм источника питания, диод рекуперации, подключенный к общей точке соединения обмоток якорей тяговых двигателей и другой клемме источника питания, обратные диоды, связанные с обмотками якорей тяговых двигателей, и коммутирующий реактор, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности и расщирения диапазона регулирования, оно снабжено дополнительным коммутирующим реактором, тиристорами регулирования тока возбуждения, перезарядными и дополнительными обратными диодами, включенными параллельно обмоткам возбуждения тяговых двигателей, каждый из коммутирующих реакторов подключен к катоду соответствующего тиристора регулирования тока возбуждения и соответствующей обкладке коммутирующего конденсатора, а каждый перезарядный диод подключен к аноду тиристора регулирования тока возбуждения, подключенному к точке соединения обмоток одного из тяговых двигателей и точке соединения коммутирующего конденсатора и анода коммутирующего тиристора, связанного с другим тяговым двигателем.

1. Устройство для регулирования скорости тяговых двигателей постоянного тока, содержащее коммутирующие тиристоры, соединенные по мостовой схеме с коммутирующим конденсатором в диагонали, главные тиристоры, включенные в одну и другую параллельные цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных обмоток якорей и возбуждения тяговых двигателей, подключенных через контактор к одной из клемм источника питания, диод рекуперации, подключенный к общей точке соединения обмоток якорей тяговых двигателей и другой клемме источника питания, обратные диоды, связанные с обмотками якорей тяговых двигателей, и коммутирующий реактор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и расщирения диапазона регулирования,, онр снабжено тиристорами регулирования тока возбуждения и дополнительными обратными диодами, каждый из которых включен параллельно обмотке возбуждения соответствующего тягового двигателя, причем коммутирующий реактор подключен между общей точкой соединения катодов коммутирующих тиристоi ров и другой клеммой источника питания, а каждый из тиристоров регулирования тока (Л возбуждения включен между общей точкой соединения обмоток якоря и возбуждения соответствующего тягового двигателя и соответствующей обкладкой коммутирующего конденсатора. СО 4

Изобретение относится к тяговому приводу постоянного тока при питании от низковольтного источника питания и может быть использовано на электротранспортных средствах с двумя группами тяговых, двигателей. Известно устройство для регулирования скорости тяговых двигателей постоянного тока, содержащее коммутирующие тиристоры, соединенные по мостовой схеме с коммутирующим конденсатором в диагонали, главные тиристоры, включенные в одну и другую параллельные цепи, каждая из, которых состоит из последовательно соединенных обмоток якоря и возбуждения тяговых двигателей, подключенных через контактор к одной из клемм источника питания, диод рекуперации, подключенный к общей точке соединения обмоток якорей тяговых двигателей и другой клемме источника питания, обратные диоды, связанные с обмотками якорей тяговых двигателей, и коммутирующий реактор 1. Однако известное устройство из-за ограниченного диапазона регулирования не позволяет реализовать маневровый режим тяговых двигателей, а также имеет пониженную надежность из-за наличия больших про изводных напряжения в контуре коммутации. Цель изобретения - повыщение надежности и расщирение лЧиапазона регулирования. Поставленная цель достигается за счет того, что устройство для регулирования скорости тяговых двигателей постоянного тока, содержащее коммутирующие тиристоры, соединенные по мостовой схеме с коммутирующим конденсатором в диагонали, главные тиристоры, включенные в одну и другую параллельные цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных обмоток якоря и возбуждения тяговых двигателей, подключенных через контактор к одной из клемм источника питания, диод рекуперации, подключенный к общей точке соединения обмоток якорей тяговых двигателей Идругой клемме источника питания, обратные диоды, связанные с обмотками якорей тяговых двигателей, и коммутирующий реактор, снабжено тиристорами регулирования тока возбуждения и дополнительными обратными диодами, каждый из которых-включен параллельно обмотке возбуждения соответствующего тягового двигателя, причем коммутирующий реактор подключен между общей точкой соединения катодов коммутирующих тиристоров и другой клеммой источника питания, а каждый из тиристоров регулирования тока возбуждения включен между общей точкой соединения обмоток якоря и возбуждения соответствующего тягового двигателя и соответствующей обкладкой коммутирующего конденсатора. По второму варианту устройство для регулирования скорости тяговых двигателей постоянного тока, содержащее коммутирующие тиристоры, соединенные по мостовой схеме с коммутирующим конденсатором в диагонали, главные тиристоры, включенные в одну и другую параллельные цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных обмоток якоря и возбуждения тяговых двигателей, подключенных через контактор к одной из клемм источника питания, диод рекуперации, подключенный к обш.ей точке соединения обмоток якорей тяговых двигателей и другой клемме источника питания, обратные диоды, связанные с обмотками якорей тяговых двигателей, и коммутирующий реактор, снабжено дополнительным коммутирующим реактором, тиристорами регулирования тока возбуждения, перезарядными и дополнительными обратными диодами, включенными параллельно обмоткам возбуждения тяговых двигателей, каждый из коммутирующих реакторов подключен к катоду соответствующего тиристора -регулирования тока возбуждения и соответствующей обкладке коммутирующего конденсатора, а каждый перезарядный диод подключен к аноду тиристора регулирования тока возбуждения, подключенному к точке соединения обмоток одного из тяговых двигателей и точке соединения коммутирующего конденсатора и анода коммутирующего тиристора, связанного с другим тяговым двигателем.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема устройства для регулирования скорости тяговых двигателей постоянного тока; на фиг. 2 - второй вариант схемы устройства для регулирования скорости тяговых двигателей постоянного тока.

Устройство для регулирования скорости тяговых двигателей постоянного тока состава содержит коммутирующие тиристоры 1-4, соединенные по схеме моста с коммутирующим конденсатором 5 в дийгонали, главные тиристоры 6 и 7, включенные последовательно с обмотками 8 и 9 якорей и обмотками 10 и 11 возбуждения тяговых двигателей, обратные диоды 12 и 13, щунтирующие обмотки 8 и 9 якорей тяговых двигателей, общая точка соединения которых подключена через контактор 14 к источнику 15 питания, диод 16 рекуперации, подключенный катодом к общей точке соединения обмоток 8 и 9 якорей тяговых двигателей, а анодом - к другой клемме источника 15 питания. Устройство содержит коммутирующий реактор 17, подключенный между клеммой источника 15 питания и общей точкой катодов тиристоров 3 и 4 моста, и тиристоры 18 и 19 регулирования тока возбуждения, подключенные анодами к общим клеммам обмоток 8-11 якорей тяговых двигателей, а катодами к клеммам коммутирующего конденсатора 5, при этом обмотки 10 и 11 щунтированы обратными диодами 20 и 21.

Устройство по второму варианту (фиг. 2) содержит также дополнительный коммутирующий реактор 22 и перезарядные диоды 23 и 24.

Устройство работает следующим образом.

В тяговом режиме замыкается контактор 14. Регулирование напряжения на двигателях достигается изменением коэффициента заполнения от нуля до максима,ibnoic. значения главных тиристоров 6 и 7. 1ерел отпиранием главного тиристора $ (7) происходит заряд коммутнруюп1его конденсатора 5 через тиристоры 2, 19, 4 (1, 18, 3) и коммутирующий реактор 17. Включение главных тиристоров 6 (7) осуществляется при включении коммутирующих тиристоров 1 3 (2, 4) по цепи: коммутирующий конденсатор 5 - тиристор 3 (4) - ко.ммутирующий реактор 17 - тиристор 6 (7) - тиристор 1 (2) - коммутирующий конденсатор 5. Выключение главных тиристоров 6 (7) может также осуществляться при опережающем включении тиристоров 18 (19) по отнощению к тиристора.м моста 1 (2) по цепи: коммутирующий конденсатор 5 - , тиристор 3 (4) -- коммутирующий реактор 17 - тиристор 6 (7) - обратный диод 20 (21) - тиристор 18 (19) - коммутирующий конденсатор 5.

Маневровый режим реализуется при снятии управляющих импульсов с главных тиристоров 6 и 7 за счет перезаряда коммутирующего конденсатора 5 поочередным отпиранием тиристоров 1, 18, 3 и 2, 19, 4.

В режиме рекуперационного торможения осуществляется реверсирование обмоток 8 и 9, контактор 14 разомкнут. При включении главных тиристоров 6 (7) за счет электродвижущей силы вращения двигателей ток нарастает через обмотки 10 (11), главные тиристоры 6 (7) и диод 16 рекуперации.

После выключения главных тиристоров 6 (7), которое происходит аналогично тяговому режиму, энергия отдается источнику питания через обратные диоды 12 (13) и диод 16 рекуперации.

Введение второй группы обратных диодов 20 и 21 создает независимые контуры спадания токов обмоток 8, 9 и 10,. 11. При работе коммутирующих тиристоров 1,3 (2, 4) в тяговом и тормозном режимах реализуется режим усиления возбуждения за счет более высокой добротности контуров спадания токов обмоток 10 и 11 возбуждения. Включением тиристоров 18 (19) с регулировкой по времени относительно включения коммутирующих тиристоров 1 (2). осуществляется ослабление возбуждения тяговых двигателей.

Устройство для регулирования скорости второму варианту (фиг. 2) работает аналогично.

Введение дополнительных перезарядных диодов 23 и 24 и дополнительного коммутирующего реактора 22 позволяет регулировать ток нагрузки в маневровом режи.ме за счет перезаряда коммутирующего конденсатора 5 по независимо.му контуру перезаряда: коммутирующий конденсатор 5 - перезарядный диод 24 (23) - тиристор 18 (19) коммутирующий реактор 17 (22) - коммутирующий конденсатор 5. Изменением момента включения тиристоров 18 (19) по отношению к тиристорам 1, 3 (2, 4) регулируется ток нагрузки маневрового режима практически от нуля до значения, соответствующего полному перезаряду коммутирующего конденсатора 5 током нагрузки.

Подключение коммутирующего реактора 17 (фиг. 1) между одним из полюсов источника 15 питания и общей точкой катодов тиристоров 3 и 4 моста позволяет существенно повысить надежность узла коммутации, уменьшить величину производных

Фи.2

напряжений на коммутирующих тиристорах и перенапряжения на элементах преобразователя.

Введение дополнительных тиристоров 18 и 19 и второй группы обратных диодов 20 и 21 и соответствующее их подключение позволяет реализовать усиление или ослабление возбуждения тяговых двигателей и, следовательно, расширить диапазон регулирования скорости в тяговом и тормозном режимах.